担子菌の植物分解に関わる新規糖質酸化酵素の生理的役割の解明
| Project/Area Number |
14J08518
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Wood science
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
梅澤 究 東京農工大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | セルロース / 糸状菌 / 酵素糖化 / 酸化還元酵素 / PQQ / ピラノース脱水素酵素 / 糖質酸化還元酵素 / シトクロムb / CBM1 / バイオマス / 糖化 / セルロース分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、未利用セルロース系バイオマスの高効率糖化システムの構築に向けて、セルロース分解効率を高める機能を持つと予想される、担子菌Coprinopsis cinerea由来ピロロキノリンキノン（PQQ）依存性ピラノース脱水素酵素（CcPDHA）の機能解析を行った。機能解析の結果、本酵素はセロビオース脱水素酵素（CDH）様シトクロムドメイン、PQQ依存性脱水素ドメイン、セルロース結合ドメイン（CBM1）の3ドメインで構成される新規ピラノース脱水素酵素であることが明らかになった。セルロースを酸化的に分解する酵素として近年その活性が明らかにされた、溶解性多糖モノオキシゲナーゼ（LPMO）は、CDHを生理的な電子供与体とすることが有力視されている。CcPDHAはCDHと非常に類似したシトクロムドメインを有していることから、CDHと同様にLPMOの電子供与体として働くことが予想された。そこで、CcPDHAのLPMOへの電子伝達能の評価を行った結果、CcPDHAとその基質の存在下で、LPMOのセルロース分解活性が検出され、CcPDHAがLPMOへの電子供給能を有することが明らかになった。また、CcPDHAのシトクロムドメイン欠損体を用いると、LPMOの活性が著しく低下することが示され、CcPDHAがシトクロムドメインを通じてLPMOに電子を供給していることが示唆された。これらの結果から、CcPDHAはCDHと同様にLPMOの電子供与体としてセルロース分解に関わる酵素であることが示唆された。また、C. cinereaにおけるCcPDHAのホモログであるCcPDHBの機能解析の結果、本酵素はCcPDHAと同様の基質特異性を示すが、その活性は低く、CBM1は糖質への吸着能を示さないことが明らかになり、本酵素が変異の蓄積により活性の失われた酵素であることが推測された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] A novel pyrroloquinoline quinone-dependent 2-keto-D-glucose dehydrogenase from Pseudomonas aureofaciens2015
Author(s)
Kiwamu Umezawa, Kouta Takeda, Takuya Ishida, Naoki Sunagawa, Akiko Makave, Kazuo Isobe, Keisuke Koba, Hiroyuki Ohno, Masahiro Samejima, Nobuhumi Nakamura, Kiyohiko Igarashi, Makoto Yoshida
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Journal Title
Journal of Bacteriology
Volume: 197(8)
Issue: 8
Pages: 1322-1329
DOI
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Peer Reviewed
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